Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
11 12 2025 11:52:54
Чтобы преодолеть нескрещиваемость при отдаленной гибридизации, Мичурин разработал ряд методов: вегетативного сближения, посредника, опыления смесью пыльцы....
10 12 2025 14:41:50
Данный урок проводится с целью обобщения и закрепления знаний учащихся по метаболизму клетки....
09 12 2025 3:52:13
Тематическое обобщение и систематизация обеспечивают усвоение целой системы или цикла понятий, изучаемых в течение длительного времени и составляющих содержание обширных разделов программы. В статье представлен пример урока.
...
08 12 2025 8:51:45
Педагог может вооружить учащегося инструментом для реализации способностей самостоятельно. Этим инструментом является компетенция «уметь учиться». Для формирования данной компетенции, обучающиеся большую часть времени работают самостоятельно и учатся планированию, организации, самоконтролю и оценке своих действий и деятельности. Такую форму работы предлагает инновационный курс «Компетентностная педагогика»....
07 12 2025 4:36:50
На примере урока биологии в 10-м классе показано, как можно использовать компьютерную презентацию, подготовленную учителем в программе Microcoft Power Point. Современное обучение уже трудно представить без технологии мультимедиа которая позволяет использовать текст, графику, видео и мультипликацию в интеpaктивном режиме и тем самым расширяет области применения компьютера в учебном процессе. Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных материалах позволяет на новом уровне передавать информацию обучаемому и улучшить ее понимание....
06 12 2025 1:33:30
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
05 12 2025 19:24:49
Вашему вниманию предлагается две презентации. В них содержится очень много познавательного, интересного и поучительного материала по данной теме. ...
04 12 2025 18:57:26
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
03 12 2025 6:55:10
Представлены различные дидактические материалы, позволяющие повысить наглядность урока. В ходе урока идет овладение наиболее важными понятиями и терминами. В заключение урока проводится первичная проверка знаний по дидактическим карточкам и в форме устного опроса....
02 12 2025 23:13:15
Цель урока: познакомить учащихся с многообразием земноводных; показать их роль в природе и жизни человека....
01 12 2025 1:44:30
Размножение водорослей бывает вегетативным, бесполым и пoлoвым. У одного и того же вида в зависимости от условий среды способы размножения различны....
30 11 2025 13:57:21
В ходе урока учащиеся знакомятся с экологическими факторами среды; раскрывают особенности абиотических факторов, рассматривают влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы, а также выделяют различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотических факторов.
...
29 11 2025 9:15:54
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
28 11 2025 4:22:39
Представленный урок проводится в форме собрания внутренних органов, в ходе, которого уточняются особенности работы некоторых органов и их функциональныхвозможности.
Данный материал может быть использован как самостоятельный материал или иллюстративный материал фрагмента урока....
27 11 2025 12:18:29
Достижение высоких результатов образования возможно тогда, когда технологии дифференцированного обучения будут строиться на основе психологических закономерностей усвоения и развития учащихся с разным уровнем познавательных возможностей....
26 11 2025 14:19:18
На представленном уроке-исследовании изучаются понятия "темперамент", "личность", "хаpaктер". Выясняется темперамент учащихся, и какие возможности дает человеку особенности его нервной системы. Урок предназначен для учащихся 8-х классов....
25 11 2025 2:41:36
Цель: изучить основные особенности строения и жизнедеятельности бактерий. Задачи урока: познакомить обучающихся с самыми древними, микроскопическими живыми организмами – бактериями; сформировать у обучающихся знания о многообразии форм, строении, распространении, питании, размножении, образовании спор у бактерий....
24 11 2025 8:32:24
Целью классного часа является формирование желания у подростков вести здоровый образ жизни. Подобранный материал заставляет задуматься о вреде курения....
23 11 2025 12:54:22
Основными методами работы на уроке для достижения поставленной цели были выбраны: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод стимулирования интереса к учению, метод письменного контроля (работа по карточкам) и лабораторно-пpaктического контроля (машинный контроль), метод проектной деятельности (создание учащимися презентации)....
22 11 2025 16:20:13
Налицо существенное ухудшение здоровья детей в нашей стране, связанное с различными причинами, в связи с этим не случайно одним из направлений деятельности современной школы является сохранение здоровья подрастающего поколения. Для этого используются здоровьесберегающие технологии, предполагающие совокупность педагогических, психологических и медицинских воздействий, направленных на защиту и обеспечение здоровья, формирование ценного отношения к нему....
21 11 2025 15:18:55
Интегрированный урок «Математическое путешествие в мир растений Ульяновской области» расширяет знания о растениях своего края. Учитель проводит с детьми биолого-математический диктант....
20 11 2025 20:57:26
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Игра предназначена для учащихся 6-х классов и проводится как обобщающий урок в конце учебного года. Содержание игры позволяет обобщить и углубить знания учащихся по основным темам курса ботаники, а также применить знания, полученные в 3–5-х классах при изучении курса «Окружающий мир». Игра развивает интерес учащихся к предмету, их познавательные способности, навыки общения и коллективного взаимодействия....
19 11 2025 3:58:49
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
18 11 2025 16:11:28
На уроке выясняются особенности внешнего строения листа как важной составной части побега. Дети учатся распознавать простые и сложные листья, типы жилкования, типы расположения листьев на стeбле.
...
17 11 2025 21:51:59
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок формулирует значение дыхания в жизни человека, определить особенности строения воздухоносных путей и их функцию. На уроке активно используются возможности информационного центра в индивидуальном разноуровневом тестировании на компьютерах, а также возможности интеpaктивной доски. Урок пронизан метапредметными связями, в нем есть элемент фантастики....
16 11 2025 20:26:34
В работе представлен инсценированный КВН по мотивам русских народных сказок для учащихся 7-х классов....
15 11 2025 9:25:13
Учащиеся получают представления о листе как вегетативном органе, особенностях его внешнего строения в решении биологических задач и выполнении лабораторной работы. Учащиеся работают с текстом, описывают морфологические признаки по плану, анализируют, делают выводы....
14 11 2025 11:22:58
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
13 11 2025 15:56:48
На уроке учащиеся знакомятся со строением цветка, многообразием строения цветов, их значением в жизни растений. Расширяются знания обучающихся о разнообразии цветковых растений....
12 11 2025 10:39:15
Урок построен на интеграции здоровьесберегающих технологий, содержит межпредметные связи пpaктически со всеми предметами, изучаемыми в 7-м классе, носит пропедевтический хаpaктер, построен с учетом возрастных и личностных особенностей детей....
11 11 2025 9:56:32
Занятие-путешествие проводится в «Зимнем саду», «Зооцентре», «Аквацентре» станции юных натуралистов №2, где созданы условия как для виртуального путешествия по Китаю, знакомства с его историей, традициями, изучения вклада Китая в мировую культуру, так и пpaктического общения с его живыми обитателями....
10 11 2025 18:11:41
На уроке учащиеся знакомятся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучают современную теорию происхождения жизни....
09 11 2025 13:24:56
Урок направлен на формирование целостного представления о цветке как органе семенного размножения. Применение различных стратегий текстовой деятельности позволяют учителю активизировать деятельность учащихся на этапе работы с учебником и осмысления прочитанного....
08 11 2025 17:58:14
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
07 11 2025 0:40:18
Жизнь любого организма начинается от образования зиготы и продолжается до cмepти. В это время живой организм растет, развивается, стареет. Начало...
06 11 2025 0:47:23
Цель урока: сформировать целостное представление о движении крови в организме, о физико-химических основах работы внутренних органов и взаимодействии их с кровью; установить причинно-следственные связи с курсами химии и физики.
...
05 11 2025 23:29:35
Основной целью проекта является исследование видов земноводных, их жизнедеятельности, влияние экологической ситуации региона на их численность. Для работы над данным проектом была выбрана разноуровневая работа по группам поисково-исследовательским методом. Учащимся предлагается собрать материал, используя библиотеки и Интернет. Оформить его, используя компьютерные программы Microsoft Power Point, Microsoft Excel, Microsoft Word....
04 11 2025 3:40:43
Урок в 7-м классе представлен в виде технологической карты, составленной с учетом новых Федеральных Государственных Образовательных Стандартов. Учтены познавательные, коммуникативные, регулятивные и личностные универсальные учебные действия учеников....
03 11 2025 16:22:40
Урок систематизирует знания, полученные при изучении темы, повторяет термины, значение сердца, данные кардиологии, влияние вредных веществ на сердечно-сосудистую систему; закрепляет: умение и навыки работы с микроскопом, умение подсчитывать пульс, оказать первую медицинскую помощь при различных видах кровотечения.
...
02 11 2025 11:42:19
Биологию называют наукой XXI века не только потому, что она призвана решать наиболее острые проблемы, стоящие перед человечеством на данном витке развития цивилизации, – обеспечение населения продовольствием, проблемы экологии и сохранения здоровья. Биология в какой-то степени задаёт общий вектор развития других наук....
01 11 2025 14:56:36
Урок проводится в форме ролевой игры с участием специалистов – историка, химика, врачей, эколога, статистика, фармаколога. На уроке демонстрируется опыт, доказывающий вред курения; проводится пpaктическая работа "Оценка микроклимата классной комнаты".
...
31 10 2025 23:31:46
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
30 10 2025 11:55:54
На этом уроке свойства цитоплазмы можно наблюдать во время пpaктической работы. Такие сложные понятия, как "плазмолиз" и "деплазмолиз" встречаются в заданиях ЕГЭ. Особое внимание уделяется таким явлениям, как тургор, осмос, диффузия. На уроке учащиеся смогли закрепить навыки работы с микроскопом....
29 10 2025 14:41:33
Урок биологии в 7-м классе "Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана" - это один из заключительных уроков по теме "Млекопитающие". Урок содержит элементы проблемного обучения. Основная цель урока - сформировать экологическую культуру учащихся с элементами краеведения. Использование разнообразных активных методов обучения, проблемное построение урока способствуют развитию познавательного интереса....
28 10 2025 12:11:36
Интегрированный урок биологии и химии с ИКТ. Цель урока: обобщение знаний учащихся о свойствах спиртов и их влиянии на организм человека, провести исследования для выявления причин токсичности этилового спирта; расширить знания учащихся по теме «Спирты», ядовитых свойствах этанола и отрицательном воздействии на организм человека....
27 10 2025 7:49:40
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
26 10 2025 17:21:56
Урок проводится в форме игры «Покорение вершины», где учащиеся перевоплощаются в спортсменов-альпинистов, покоряющих вершину знаний. Систематизируются знания о строении и жизнедеятельности растительной клетки, клеточном строении растений, размножении клетки. Учащиеся работают с оптическими приборами, готовят микропрепараты. Учащиеся подводятся к выводу о познаваемости живой природы, единстве растительных организмов....
25 10 2025 15:21:48
Зоология изучает строение, жизнедеятельность животных, закономерности их расселения и взаимосвязь с окружающей средой. Описывает эволюционные процессы, этапы развития животного мира....
24 10 2025 2:36:59
Предложенный урок, проводимый в курсе изучения анатомии и физиологии человека, – "Память", где учащиеся систематизируют имеющиеся у них знания о памяти, знакомятся с некоторыми методиками определения объема кратковременной памяти, своими ведущими видами памяти и сами дают рекомендации по способам улучшения работы своей памяти, основываясь на результатах экспериментов, – соответствует вышеперечисленным требованиям.
...
23 10 2025 4:34:33
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Урок обобщения по теме: "Особенности плоских, круглых и кольчатых червей". 7-й класс
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"